Жол тік болған кезде сызбаның аэродинамикалық әсерлері жоғалады ма? Велосипедші зерттейді…
Сценарийді елестету қиын емес: сіз Альпе-д’Хуэздің жарты жолда келе жатырсыз, алдыңғы дөңгелегімен байланыста қалуға тырысып жатырсыз. Өкпе күйіп, жүрек соғу жиілігі көтеріліп, денеңіз тынығу үшін айғайлайды.
Сонымен, биікке көтерілу кезінде нобай жасау ең аз ғана артықшылықтарға қол жеткізуі мүмкін болған кезде осынша күш салудың қажеті бар ма?
Пәтерде сурет салудың энергияны үнемдеу әсері жақсы белгілі, бірақ көтерілу кезінде шабандоздардан артта қалудың сандық пайдасы салыстырмалы түрде аз хабарланады.
«Бұл туралы объективті деректер көп емес, өйткені сызбаның әсерін зерттеу қиын», - деп түсіндіреді Дэймон Ринард, Cervélo-ның аға велоспорт технологы.
‘Бізде жеке шабандоздардағы аэродрегацияны зерттеуге арналған жел туннельдері және командалық қудалау кезінде сызбаны өлшеу үшін велодромдық зерттеулер бар, бірақ оны тауларға қолдану қиын.'
Негізгі мәліметтерге оралу
Негізгі мәліметтерге оралу уақыты келді. Қорытындысы: аэродинамикалық артықшылықтар жылдамдыққа байланысты, ол жоғары көтерілгенде тез төмендейді.
«Велосипедте еңсеру керек үш күш – ауа кедергісі, айналу кедергісі және ауырлық», - деп түсіндіреді Мэтт Уильямс, McLaren Applied Technologies аэродинамика маманы.
'Тегіс жерде барлық күш сүйреу мен айналу кедергісін жеңуге жұмсалады – бірақ сіз жоғары көтеріле бастағанда қозғалысқа қарсы тұратын салмақ күші тез артады, - дейді ол.
‘Белгілі бір күш үшін сіз баяу жүресіз, өйткені сіз ауырлық күшін жеңуге көбірек күш жұмсайсыз, ал іс жүзінде алға жылжу үшін аз жұмсайсыз.'
Ал жылдамдық азайған сайын ауа кедергісі де азаяды. Мұны келесідей көрсетуге болады: Fd=½ rv2CdA (мұндағы r=ауа тығыздығы, v=жылдамдық, Cd=кедергі коэффициенті және A=фронтальды аймақ), яғни жылдамдық пен кедергі арасындағы қатынас экспоненциалды.
‘Сүйрету күші жылдамдықтың квадратына пропорционал, сондықтан жылдамдықтың кез келген өзгерісімен күш қатты өзгереді, - деп түсіндіреді Ринард.
'Әдеттегі 15-20км/сағ көтерілу жылдамдығында желге төзімділік әлдеқашан айтарлықтай төмендеді және шамамен 12км/сағ шамасында желге төзімділік шамамен доңғалақтардың айналу кедергісіне сәйкес келетін нүкте.'
Мұның бәрі төбеге қарай сырғанау арқылы энергияны үнемдеу мүмкіндігінің әлдеқайда аз екенін білдіреді, себебі шабандозға қарсы күш әлдеқайда аз.
«Сіздің жылдамдығыңыз тез төмендейді, сондықтан аэроның пайдасы төмендейді, - дейді Уильямс.
Жалғастыру
Сонымен, төбелерде қандай қуат үнемдеуге болады? "Мәселен, пәтерде аэродинамикалық күштерді жеңу үшін 300 ватт қолданып жатқан боларсыз – егер оның үштен бірін түсіру арқылы үнемдесеңіз, бұл 100 ватт аз болады", - дейді Уильямс.
Бірақ 6% градиентте ауырлық күшіне қарсы тұру үшін энергияның 80%, ауа кедергісіне тек 10% ғана жұмсалуы мүмкін.
‘Аэродинамикалық кедергіні жеңу үшін бар болғаны 30 ватт қолдансаңыз, оның үштен бірін сақтасаңыз да, тек 10 ватт үнемдейсіз.'
Шын мәнінде, нақты жинақ одан да аз болуы мүмкін. «Оған сандарды қою қиын», - дейді Ринард.
‘Сызба жасау қажет қуатты 30%-дан 50%-ға дейін төмендететіні өлшенген, бірақ бұл қалыпты, тегіс жер жылдамдығында.
Тауға көтерілу үшін қуат жоғарырақ, ал жылдамдықтар төмен, сондықтан тарту күші бойынша үнемдеу де аз болады, бірақ оның санын анықтау оңай емес.’
Дегенмен, Дэвид Свейн, Вирджиниядағы Олд Доминион университетінің жаттығу ғылымының профессоры, сызба жасаудың әрқашан қандай да бір әсері болуы мүмкін дейді.
‘Жүгірушілер 15 миль/сағ жылдамдықта пайда көретіні анық, өйткені төрт минуттық миль алғаш рет сызу арқылы бұзылған және олар марафон қарқынында да пайдасын тигізетін сияқты, ' дейді ол.
‘Велосипедтегі өрмелеу жылдамдығында энергия шығыны төмендейді, әзірге төбе жаяу жүруге мәжбүрлейтіндей тік болмаса.'
Қуатты өшіру
Жүйеге неғұрлым жалпы қуат қосуға болады немесе неғұрлым жеңілірек болсаңыз, соғұрлым артықшылықтар соғұрлым көп болады – бұл мамандардың тауда бір-біріне неге сонша жақын тұратынын түсіндіреді.
«Көпшілігіміз 8% көтерілу үшін біз небәрі 8 немесе 9 км/сағ жылдамдықпен жүреміз – және бұл жылдамдықта артықшылық шамалы», - дейді Кембридж университетінің инженерлік профессоры Тони Пурнелл және British Cycling техникалық даму бөлімінің басшысы.
‘Бірақ егер сіз Виченцо Нибали сияқты көтерілетін болсаңыз, бұл басқа жағдай. 20 км/сағ жылдамдықта бұл айтарлықтай техникалық артықшылық.’
'Градиент 5% немесе 6% жоғарылағанда, олар үнемдейтін нәрсе аз, бірақ бұл велосипед өндірушілері жабдық дизайнында үнемдегісі келетін сома, сондықтан бұл маңызды емес, ' деп қосады Уильямс.
‘Үш апталық кезеңдік жарыс аясында кәсіби шабандоздар энергияны үнемдеудің барлық мүмкіндігін іздейді.'
Табыс табу
Pro топтары қазір нақты уақытта денедегі желдің тиімді жылдамдығын өлшеу арқылы жобаның артықшылықтарын жақсырақ анықтауға тырысуда, бұл тауда болжау қиын болуы мүмкін.
«Велосипедтегі ауаның цифрлық жылдамдығы мен жел бағытының сенсорлары қажет және енді ғана қолжетімді болды», - дейді Ринард.
'Mavic-те олар пайдаланып жатқан жел сенсоры бар және бізде ауаның көрінетін жылдамдығын, жел бағытын және шабандоз траекториясын, қуат шығысын және жылдамдығын өлшейтін және секунд сайын соны жазатын Aerostick деп аталатын құрал бар..
‘Бірақ бұл технология соңғы үш жылда салыстырмалы түрде жаңа болды және ондағы деректердің көпшілігі әлі жеке қолдарда.'
Әрине, сызбаны дайындау алға апаратын жол болып көрінеді – бұл арттан шабуыл жасай алудың немесе әріптестеріңізге қарқынды орнатуға мүмкіндік берудің қосымша тактикалық және психологиялық артықшылықтарын ескерусіз.
«Доңғалақтың болуы психологиялық тұрғыдан маңызды өзгеріске ұшырауы мүмкін», - дейді Пурнелл. 'Ал өрмелеу сирек тұрақты градиент болып табылады, сондықтан сіз біреудің дөңгелегінде болғыңыз келеді, бұл жерде шынымен де маңызды артықшылық бар.'
Біздер үшін бір ғана ой болуы мүмкін. «Сіз не істей алатыныңызды білуіңіз керек, өйткені сурет салу сіздің алдыңыздағы шабандозмен бірдей жылдамдықпен жүруді білдіреді», - дейді Пурнелл.
Өз қарқыныңызды сақтаңыз
‘Адамдар: «Өз қарқыныңмен өрмеле» деп жиі айтады, бұл мағынасы бар. Сызба жасау арқылы сіз қуат алуыңыз мүмкін, бірақ ол тым жылдам болса, сіз қызылға өтіп, соққы бересіз.’
Санмен айтсақ, 20% градиент кезінде 300 ватт шығаратын орташа салмағы 70 кг шабандоз сағатына 6 км-ден сәл асады, бұл кезде ауа кедергісі елеусіз болады және жай ғана алға жылжуды сақтаумен салыстырғанда сызбаны түсіру аз алаңдатады.
Бірақ Ринард жарысшының пікірін қабылдайды: «Бұл әрқашан жобаға тұрарлық», - деп қорытындылады ол. «Егер сіз жобаны жасамасаңыз, неге жасамаудың себебі бар еді. Егер жүгіру үшін мәре сызығы немесе шабуыл жасалуы керек болса, мұның барлығы дұрыс себептер.
‘Бірақ жазба жасауға себеп болмаса, көмектеседі. Кішкентай болса да, ол тегін, сондықтан неге алмасқа?’
